CN106869888A - 改善低渗透油藏水驱效果的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种改善低渗透油藏水驱效果的方法，该改善低渗透油藏水驱效果的方法包括:步骤1，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组；步骤2，选取最佳的径向射孔位置；步骤3，对选取的最佳注采井组，分析其构造、沉积特征，裂缝方向及动态分析数据，以井身轨迹和受效井方向确定径向钻孔的方位和长度；步骤4，根据确定的径向钻孔的方位和长度，进行高压水射流径向钻孔施工作业。该改善低渗透油藏水驱效果的方法可填补低渗透油藏开发中，注水不均，油井受效不均的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点。
Description
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及到一种改善低渗透油藏水驱效果的方法。
背景技术
低渗透油藏受自身储层条件和工艺技术的制约，在开发过程中，不同方向上注水驱替不均衡，生产井见水时间差异大，水驱开发效果不好。
目前，注水开发仍是国内低渗砂岩油藏开发的主要方式。精细注水、超前注水等技术在中国发展效为成熟，注水技术世界领先。但是，我国低渗透砂岩油藏水驱效果并不理想，仍存在注水不均、油井受效不均的问题，水驱采收率最高为34.9％，最低只有21.4％，平均约为26.85％。如何改善油藏水驱效果一直是油田开发技术人员研究攻关的问题，迫切需要研究新的方法。为此我们发明了一种新的改善低渗透油藏水驱效果的方法，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过计算确定不同方位的径向钻孔长度来实现不同方向上的生产井见水时间一致，从而提高注入水利用率的改善低渗透油藏水驱效果的方法。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现：改善低渗透油藏水驱效果的方法，该改善低渗透油藏水驱效果的方法包括:步骤1，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组；步骤2，选取最佳的径向射孔位置；步骤3，对选取的最佳注采井组，分析其构造、沉积特征，裂缝方向及动态分析数据，以井身轨迹和受效井方向确定径向钻孔的方位和长度；步骤4，根据确定的径向钻孔的方位和长度，进行高压水射流径向钻孔施工作业。
本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：
在步骤1，依据本油藏所处的位置、构造特征、储层倾向、剩余油富集区域，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组。
在步骤2，分析该最佳注采井组的注采对应关系，注水受效情况以及油井见效时间和生产动态，选取最佳的径向射孔位置。
在步骤2中，选取最佳的径向射孔位置时，遵循的原则为：
(a)分多个方向径向钻孔，达到井组整体驱油效果；
(b)每个孔布置在不同深度，方便对应油井含水急速上升时，采取措施；
(c)在不同的方位上布不同长度的孔，控制水推进速度，达到井组均匀受效的目的。
在步骤3中，确定径向钻孔长度的计算公式为：
L＝d/tanα＝d/tan(90°-β)，
其中，L为径向孔轨迹在油层中的最大长度，m；d为径向孔开孔深度位置距油层顶、底界的距离，m；α为径向孔轨迹面与油层面夹角，°；β为井筒中轴线与油层面夹角，°，≦90°。
在步骤3中，径向钻孔的方向遵循与井筒中轴线垂直指向受效井方向的原则，当构造倾向与井斜方向相反时,构造倾向会消除井斜角的影响,有利于径向钻孔,径向钻孔方位选择的余地大；当构造倾向与井斜方向一致时，构造倾向会加强井斜角的影响,不利于径向钻孔，径向钻孔方位选择余地小。
本发明的改善低渗透油藏水驱效果的方法，针对低渗透油藏受不同方向上注水驱替不均衡，生产井见水时间差异大，水驱开发效果不好问题，基于渗流力学理论和见水时间一致的均衡驱替原则，提出了通过径向钻孔工艺改善低渗透油藏水驱效果的方法，通过计算确定不同方位的径向钻孔长度来实现不同方向上的生产井见水时间一致，从而扩大油藏的注水波及范围，提高注入水利用率，并大大改善油藏开发效果。采用注水井径向钻孔工艺改善水驱开发效果的方法。包括：选井原则和方法、以受效油井的方位确定径向钻孔方向和如何确定径向钻孔深度。
现场应用结果证明：该改善低渗透油藏水驱效果的方法增注效果明显，对应受效油井含降低，日产油水平增加20％，大大提高了低参透油藏水驱采收率。该方法可填补低渗透油藏开发中，注水不均，油井受效不均的空白，而且具有方法简单、可操作性强、有效实用等特点，因而具有很好的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明的改善低渗透油藏水驱效果的方法的一具体实施例的流程图；
图2为本发明一具体实施例中径向钻孔改善低渗透油藏水驱效果示意图；
图3为本发明一具体实施例中径向钻孔长度计算剖面图；
图4为本发明一具体实施例中径向钻孔长度计算示意图；
图5为本发明一具体实施例中F26-3注采井组构造分布图；
图6为本发明一具体实施例中井斜方向与构造方向相反示意图；
图7为本发明一具体实施例中井斜方向与构造方向一致示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合附图所示，作详细说明如下。
如图1所示，为本发明的改善低渗透油藏水驱效果的方法的具体实施流程图。
在步骤101，依据本油藏所处的位置、构造特征、储层倾向、剩余油富集区域，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组。
在步骤102，分析该井组的注采对应关系，注水受效情况以及油井见效时间和生产动态，选取最佳的径向射孔位置。
在步骤103，以井身轨迹和受效井方向确定径向钻孔的方位和长度。对选取的注采井组，详细分析其构造、沉积特征，裂缝方向及动态分析数据，确定径向钻孔的方位和长度。
确定径向钻孔长度的计算公式为：L＝d/tanα＝d/tan(90°-β)。
如图3、图4所示，其中，L为径向孔轨迹在油层中的最大长度，m；d为径向孔开孔深度位置距油层顶、底界的距离，m；α为径向孔轨迹面与油层面夹角，°；β为井筒中轴线与油层面夹角，°(≦90°)。从公式中可以看出：L与d、β的大小成正比，与α的大小成反比。也就是说：确定了径向孔开孔深度位置后，当油厚度越大、而径向孔轨迹面与油层面夹角越小(井筒中轴线与油煤层面夹角越大但≦90°)时，径向孔轨迹段在油层中的长度越长。反之亦然。
径向钻孔的方向遵循与井筒中轴线垂直指向受效井方向的原则,分以下两种情况进行说明：
(1)当构造倾向与井斜方向相反时,如图6所示，构造倾向会消除井斜角的影响,有利于径向钻孔,径向钻孔方位选择的余地也较大。
(2)当构造倾向与井斜方向一致时，如图7所示,构造倾向会加强井斜角的影响,不利于径向钻孔，径向钻孔方位选择余地小。
在步骤104，根据确定的最佳径向孔方位和长度，进行高压水射流径向钻孔施工作业。
图2为径向钻孔改善低渗透油藏水驱效果示意图。
在本发明的一具体实施例中，施工井F26-3，对应8口油井，分别为F26-11、F26-1、F26-2、F26-6、F121-31、F121-20、F121-9、F26-4。
步骤一：依据本油藏所处的位置、构造特征、储层倾向、剩余油富集区域，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组。
F26-3井从1995年10开始转注，初期平均日注30m3，泵压15MPa。由于该地区地层结垢现象较为严重，长期笼统注水后，地层渗流通道堵塞严重，注水压力不断上升，注水能力相应下降，目前泵压30MPa，日注0m3，注水能力低下，对应油井受效不均匀。
步骤二:分析该井组的注采对应关系，注水受效情况以及油井见效时间和生产动态，选取最佳的径向射孔位置。
依据该井组的小层连通情况,优化布置钻孔层次及方位，增大注水波及半径与面积，疏通渗流通道，达到对S3Z7-7层地下实际井网的优化配置以及剩余油储量的单井有效控制与层内均衡动用之目的，经分析使用纵向分段布孔便于后期调整。主要遵循以下原则:
(1)分8个方向径向钻孔，达到井组整体驱油效果；
(2)每个孔布置在不同深度，方便对应油井含水急速上升时，采取措施；
(3)在不同的方位上布不同长度的孔，控制水推进速度，达到井组均匀受效的目的。
步骤三：对选取的注采井组，详细分析其构造、沉积特征，裂缝方向及动态分析数据，确定径向钻孔的方位和长度。如图3、图4所示,根据L＝d/tanα＝d/tan(90°-β)计算钻孔长度。其中，L为径向孔轨迹在油层中的最大长度，m；d为径向孔开孔深度位置距油层顶、底界的距离，m；α为径向孔轨迹面与油层面夹角，°；β为井筒中轴线与油层面夹角，°(≦90°)。通过分析：
(1)构造特征
如图5所示，F26-3注采井组构造差异较大，微构造上表现为一个背斜和向斜褶皱复合体，从北往南，F26-1、F26-2处于背斜北翼，F121-9、F26-4处于背斜的核部，注水井F26-3处于背斜南翼的陡坡上；而F26-11、F26-6、F121-31、F121-20则处在向斜的核部，构造部位较低，容易水淹。
在布孔的时候，要充分考虑这些因素，对应高部位油井径向钻孔位置设在油层偏上部，底部位油井径向钻孔布置在油层偏下部。
(2)沉积特征
该区块S3Z7砂组属深水远源滑塌浊积相砂体，从图6以看出，该砂体呈南北向堆积，厚度变化较大，总体表现为北厚南薄的特征。
在径向钻孔时，北部油层沉积相对厚的区域在避开主渗流方向的同时，可以适当加长径向孔长度及布孔的密度，有利提高剩余富集区的动用效果。
工区目的层属深水远源滑塌浊积相砂体，该砂体呈南北向堆积，厚度变化较大，从4m到18.8m，总体表现为北厚南薄的特征，其中F26-4井出最厚，达18.8m，向四周变薄
(3)裂缝方向
表1 F26-3井区裂缝检测数据表
如表1所示，该区块裂缝数据较为完备，在径向钻孔的时候，要避开天然裂缝的方向，避免沟通裂缝，造成水窜。
(4)动态分析
区块1992年12月至1995年7月，为弹性开采，含水较低，一般不超10％，1995年以后开始注水开发，因未有水井示踪试验数据。
从各井生产情况来看，注水井F26-3西侧注入水推进速度明显快于其他方向，其中F26-4井最早于2000年开始含水缓慢上升，目前含水已达80％，F26-11井2009年开始，含水上升，目前含水达50％，而F26-1井经分析认为其同时受F26-3和F26-2注水影响，能量保持较为稳定，这些井对应方向径向孔要减少数量和长度；
F26-6、F121-31、F121-20、F121-9等井受效稍弱，含水较为稳定，该方向可以适当增加孔密和孔长。
依据以上四个原则及计算公式进行计算得出本次径向钻孔共实施八个径向钻孔，具体径向钻孔方案如表2所示。
表2 径向钻孔方案表
步骤四：根据确定的最佳径向孔方位和长度，进行高压水射流径向钻孔施工作业。
该实例应用本发明的改善低渗透油藏水驱效果的方法，充分利用径向孔的流体导流通道作用对储层进行改造，通过优化布置钻孔层次及方位，增大注水波及半径与面积，疏通渗流通道，达到对S3Z7-7层地下实际井网的优化配置以及剩余油储量的单井有效控制与层内均衡动用之目的，并最终提高单井产能及油藏采收率，日液上升2.6t/d，日油上升2.0t/d，含水下降11％。
Claims (6)
1.改善低渗透油藏水驱效果的方法，其特征在于，该改善低渗透油藏水驱效果的方法包括:
步骤1，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组；
步骤2，选取最佳的径向射孔位置；
步骤3，对选取的最佳注采井组，分析其构造、沉积特征，裂缝方向及动态分析数据，以井身轨迹和受效井方向确定径向钻孔的方位和长度；
步骤4，根据确定的径向钻孔的方位和长度，进行高压水射流径向钻孔施工作业。
2.根据权利要求1所述的改善低渗透油藏水驱效果的方法，其特征在于，在步骤1，依据本油藏所处的位置、构造特征、储层倾向、剩余油富集区域，选择低渗透油藏实施径向钻孔的最佳注采井组。
3.根据权利要求1所述的改善低渗透油藏水驱效果的方法，其特征在于，在步骤2，分析该最佳注采井组的注采对应关系，注水受效情况以及油井见效时间和生产动态，选取最佳的径向射孔位置。
4.根据权利要求1所述的改善低渗透油藏水驱效果的方法，其特征在于，在步骤2中，选取最佳的径向射孔位置时，遵循的原则为：
(a)分多个方向径向钻孔，达到井组整体驱油效果；
(b)每个孔布置在不同深度，方便对应油井含水急速上升时，采取措施；
(c)在不同的方位上布不同长度的孔，控制水推进速度，达到井组均匀受效的目的。
5.根据权利要求1所述的改善低渗透油藏水驱效果的方法，其特征在于，在步骤3中，确定径向钻孔长度的计算公式为：
L＝d/tanα＝d/tan(90°-β)，
其中，L为径向孔轨迹在油层中的最大长度，m；d为径向孔开孔深度位置距油层顶、底界的距离，m；α为径向孔轨迹面与油层面夹角，°；β为井筒中轴线与油层面夹角，°，≦90°。
6.根据权利要求1所述的改善低渗透油藏水驱效果的方法，其特征在于，在步骤3中，径向钻孔的方向遵循与井筒中轴线垂直指向受效井方向的原则，当构造倾向与井斜方向相反时,构造倾向会消除井斜角的影响,有利于径向钻孔,径向钻孔方位选择的余地大；当构造倾向与井斜方向一致时，构造倾向会加强井斜角的影响,不利于径向钻孔，径向钻孔方位选择余地小。
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